Chapitre 3
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4ème / 2003 / machine terre Chapitre 3 : LA TERRE : PLANETE EN MOUVEMENT. Les séismes et le volcanisme témoignent d’une activité interne de la Terre. Les mouvements constatés lors de séismes laissent suggérer que toute la partie externe de la Terre est animée de mouvements. quels sont ces mouvements ? ont ils toujours existé ? quelles sont les conséquences de ces mouvements ? I. Que nous apprennent les séismes et volcans ? 1) Une répartition précise Cf : DM sur les risques Transparent cartes séismes et volcans, cartes p14 et 44 TD 1 : Reprendre les planisphères p14 et 44 ou la carte que tu as complétée lors du devoir maison n°1. 1) que remarques tu quant à la répartition des séismes et volcans sur la planète ? 2) on parle de zones stables et de zones actives, combien comptes tu de zones stables? 3) a quoi correspondent les zones actives ? 4) nomme les plaques grâce à ton livre p66 5) existe t-il des plaques purement océaniques ? donne un exemple 6) existe t-il des plaques purement continentales ? donne un exemple 7) existe t-il un rapport entre limite des continents et/ou des océans ? (justifier par un ou deux exemples) 8) sur cette carte : numérote les plaques et nomme les 9) colorie en bleu les plaques purement océaniques en rose les plaques mixtes (continent et océan) en vert les plaques continentales Hatier 1 4ème / 2003 / machine terre La comparaison des cartes de répartition mondiale des séismes et des volcans montre que la surface du globe est divisée en douze zones vastes et stables : les plaques limitées par des zones étroites et très actives : les frontières de plaque ( dorsale, fosse...). 2) et en profondeur ? TD2 : Livre page 60 Questions 1, 2 et 3. Que représente t’il ? La v de propagation des ondes sismiques en fonction de la profondeur. que voit on ? L’augmentation de vitesse n’est pas régulière avec la profondeur question 1 :oral De quoi dépend la v de propagation des ondes sismiques ? La vitesse de propagation des ondes sismiques dépend de la rigidité des roches traversées : plus le matériel est résistant, plus la v des ondes sismiques augmente. Question 2 : La vitesse des ondes commence à diminuer à partir de 120 km de profondeur On distingue donc la lithosphère d’une épaisseur de 120 km environ de l’asthénosphère ( 600 km de profondeur environ), moins rigide, plus déformable. Lithos= pierre Asthénos= sans résistance La partie superficielle de la lithosphère est la croûte. Question 6 : En domaine continental, la vitesse des ondes augmente brusquement vers 35 km de profondeur ; la croûte continentale a ici 35 km d’épaisseur. De même on voit que la croûte océanique a ici 10km d’épaisseur . Elle est donc moins épaisse que la croûte continentale . L'analyse des vitesses des ondes sismiques, nous permet de distinguer les différentes couches terrestres. La croûte est l'enveloppe la plus externe de la Terre. La croûte et le manteau supérieur forment un ensemble rigide : la lithosphère. (plaque tectonique) En dessous, l'asthénosphère est une partie du manteau moins rigide sur laquelle glisse la lithosphère. p61 document 8 La croûte est constituée en grande partie de granite dans les aires continentales et de basalte dans les aires océaniques. Le manteau est composé de péridotite. Hatier 2 4ème / 2003 / machine terre 0 km 35 km 5 km 100 km 2900 km Vitesse de propagation des ondes sismiques en fonction de la profondeur. 6400 km La structure simplifiée de la Terre. II. la terre bouge 1) la preuve des mouvements Livre page 58 faire les questions 1, 2 et 4 puis 5 et 6 De nombreuses preuves géologiques et des mesures plus récentes ( par satellites), mettent en évidence le mouvement perpétuel de la surface de la terre. 2) les différents mouvements TD3 : livre page 66 Regarder les flèches représentant les mouvements. Quels mouvements sont possibles ? écartement et rapprochement Quel est l’ordre de grandeur des vitesses de déplacement des plaques ? du cm/an Où sont les écartements ? dorsales au milieu des océans Où sont les rapprochements ? fosses et chaînes de montagnes Les plaques s’écartent ou se rapprochent à des vitesses de l’ordre du cm/an. Les plaques s’écartent au niveau des dorsales, et se rapprochent au niveau des fosses et des chaînes de montagnes. Hatier 3 4ème / 2003 / machine terre 3) Quelle est l'origine de l'énergie terrestre ? Origine de l’énergie nécessaire La mine d'or de Deep Levels en Afrique est la plus profonde du monde : 3578m. Voici les températures des roches relevées en profondeur : * 1000m : 25°C * 2000 : 25°C * 3578m : 52°C 4. Que constates tu ? Regarde la courbe ci dessous 5. Que représente cette courbe ? 6. quelle est la température à 2000 km de profondeur ? 7. A quelle profondeur est-on si il fait 4000°C ? 8. Fais une phrase pour décrire le phénomène mis en évidence par cette courbe L'énergie de la Terre est produite en grande partie par des matériaux radioactifs présents en profondeur. Cette énergie est dégagée en grande partie sous forme de chaleur. III. Mouvements et conséquences 1) Zones d'écartements TD4 : De quoi sont constitués les fonds océaniques ? De basaltes en coussin Comment détermine-t-on l’âge des basaltes, de la croûte océanique ?(ds film : absence de sédiments-> récents) On se base sur l’étude des sédiments qui les surmontent. La dorsale Atlantique Le fond des océans est formé de ---basaltes- recouverts par des sédiments. Grâce à ces derniers et à des prélèvements effectués dans l’Atlantique, on a pu réaliser une carte des âges du basalte Livre p 63 document 11 Après avoir localisé l’axe de la dorsale, répondre aux questions suivantes : 1)Quel est l’âge des basaltes les plus vieux de l’Atlantique Nord ? Les basaltes les plus vieux de l’Atlantique Nord sont vieux de 200Ma Indiquer leur situation par rapport à la dorsale et aux côtes. Ce sont les basaltes les plus éloignés de l’axe de la dorsale et les plus proches des côtes 2)Même question pour l’Atlantique Sud. Les basaltes les plus vieux de l’Atlantique Sud sont vieux de 130Ma. Hatier 4 4ème / 2003 / machine terre ce sont les basaltes les plus éloignés de l’axe de la dorsale et les plus proches des côtes 3)Où sont les basaltes les plus jeunes de l’Atlantique ? Les basaltes les plus jeunes sont au niveau de l’axe de la dorsale 4)Commenter la répartition des âges des basaltes par rapport à la dorsale. Plus on s’éloigne de l’axe de la dorsale, plus les basaltes sont âgés. De plus, cette répartition est SYMETRIQUE de part et d’autre de l’axe de la dorsale. 5) Comment expliquer cette répartition ?(document 12) Comment l’expliquer ? Prendre des feuilles de couleur différentes, des craies Demander 2 élèves : sont l’axe de la dorsale. Du basalte est émis ce qui constitue la CO. Des sedts se déposent : couleur 1 2Autres élèves : nouveau basalte émis à l’axe ( les laisser se positionner) Nouveaux sédiments....et ainsi de suite.... Les dorsales sont de grandes ceintures volcaniques. C’est à cet endroit que se forme la lithosphère océanique . Une fois formée, la nouvelle lithosphère migre de part et d’autre de la dorsale avant d’être recouverte par les sédiments. 6) Il y a 250 millions d’années, l’Atlantique existait-il ? S’il n’existait pas, dater son ouverture. .Il y a 250 millions d’années, l’Atlantique n’existait pas. Il s’est ouvert il y a 200 Ma pou l’Atlantique Nord et 130Ma pour l’Atlantique Sud. Au niveau des dorsales océaniques, il y a fabrication de lithosphère océanique, c'est le phénomène d'accrétion océanique. Cette lave basaltique s'éloigne de la dorsale à raison de quelques cm/an, cela repousse les plaques qui s'éloignent l'une de l'autre. Exo a la maison atlantique Interrogation Islande On a vu de la lithosphère formée au niveau des dorsales or la surface de la Terre n’augmente pas. Pb : Que se passe t’il au niveau des zones de rapprochement ? 2) zones de rapprochement * p 64 document 15 Question 2 : âge max des basaltes à l'est est de 90 à 60 Ma. C'est moins qu'à l'ouest. On peut supposer que ces basaltes sont passés sous le continent. * document 16 Question 3 : elle augmente progressivement de l’Ouest vers l’Est. Les foyers sont répartis selon une droite (diagonale sous le continent) la profondeur de la lithosphère : 100km Rappels : les séismes sont des fractures dans un matériel rigide, donc une cassure est impossible dans l'asthénosphère peu rigide. Quel problème pose la profondeur des foyers observés sur cette carte ? impossible que les foyers soient si profonds donc cas particulier de répartition des couches terrestres Quelle hypothèse peut on donner ? les séismes sont la preuve que la lithosphère est plus profonde sous cette zone : la plaque plonge sous l'autre. Cela s'appelle la subduction. Hatier 5 4ème / 2003 / machine terre La subduction correspond au passage d’une plaque lithosphérique sous une autre. * document 17 question 5 : ce modèle montre que la lithos s'enfonce dans le continent : la profondeur des foyers sismiques est alors expliquée. Les basaltes sont moins âgés car les plus vieux sont dans l'asthéno (plus visibles en surface) Dans les zones de subduction, la lithosphère océanique disparaît sous la lithosphère continentale, en s'enfonçant dans l'asthénosphère. La production de croûte océanique au niveau des dorsales est donc compensée par sa disparition dans les zones de subduction. p72 ex 3 p73-73 ex 5 (long antilles) 3) conséquences de ces mouvements vidéo la planète miracle livre p 65 : question 8 volcans explosifs livre p69 document 26 (inde) questions 4-5 et 6 4) Il y a 123 millions d’années, l’Afrique, l’Australie, Madagascar, l’Inde , l’Antarctique, l’Arabie formaient un continent unique. Il y a 85 millions d’années, une dorsale s’est formée entre l’Inde et l’Afrique qui est à l’origine de l’océan indien séparant ces deux continents. L’océan Téthys commence à se fermer ; la lithosphère océanique plonge sous l’Asie. 5) La collision entre l’Inde et l’Asie a eu lieu il y a 23 Ma. La lithosphère océanique qui existait entre les deux a entièrement disparue par subduction. 6) si l'Himalaya s'est formée par subduction on doit y trouver des restes marins et des basaltes en coussins la création de plancher océanique provoque l'ouverture et l'élargissement des océans. Cette accrétion océanique est accompagnée de la disparition de ce plancher dans les zones de subduction, ce qui crée séismes et volcans explosifs. Lorsque tout le plancher océanique a subducté, les continents entrent en collision ce qui provoque des déformations de la lithosphère et la naissance d'une chaîne de montagnes. Conclusion La terre est une machine thermique car les mouvements de sa surface sont dus à la chaleur dégagée par radioactivité. La matière fabriquée au niveau des dorsales, est recyclée au niveau des zones de subduction. Hatier 6 4ème / 2003 / machine terre Les paysages sont liés à l'activité de cette machine car les océans et les montagnes sont les produits directs des mouvements d'écartement et de rapprochement des plaques lithosphériques sur l'asthénosphère. Hatier 7 4ème / 2003 / machine terre Hatier 8
